桥梁全寿命监控系统理论研究初探

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1、2011年3月第3期城市道桥与防洪管理施工113桥梁全寿命监控系统理论研究初探滕小竹(同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司，上海市200092)摘要：该文根据设计复核、施工监控以及实时监测对桥梁设计阶段、施工阶段以及运营阶段的监控作用，提出桥梁全寿命监控系统理论，阐述了桥梁全寿命监控系统的原理与组成，并结合杭甬运河上一座钢管混凝土拱桥的实施过程，论述了桥梁全寿命监控系统的实际运用。该桥的成功修建和建成以来的安全运营证明全寿命监控系统行之有效，可为以后类似工程实施提供参考。关键词：全寿命监控系统；施工监控；荷载试验；实

2、时监测中图分类号：U44文献标识码：B文章编号：1009—7716(2011)03一O113—040引言改革开放以来，我国的桥梁事业蓬勃发展，建设了一大批跨江跨海的大跨桥梁，桥梁设计、施工水平跻身世界前列。与此同时，近年我国桥梁安全事故也发生不断。2007年5月，运营中的江苏常州运村桥半幅坍塌，2007年8月，正在施工中的湖南凤凰沱江大桥发生坍塌，2009年6月，运营36年的黑龙江铁力市呼兰河大桥坍塌⋯⋯据不完全统计，仅2007年一年，国内就发生l8起桥梁坍塌事故。如何保证桥梁的成功修建和安全运营?笔者以安全为主线提出

3、桥梁全寿命监控系统理论，并结合实际操作予以阐述，希望能对桥梁工程建设和运营维护有所帮助。1桥梁全寿命监控系统理论众所周知，桥梁寿命过程如下：设计阶段一施工阶段一运营阶段一报废处理。研究多起桥梁坍塌事故可以发现，桥梁安全事故多发生于施工阶段和运营阶段，前者主要源于施工方法不当，后者受困于设计隐患和使用不当问题。桥梁全寿命监控系统理论认为，在桥梁寿命过程的每个阶段均应设置检验程序，检验每个阶段的成果，及时消灭桥梁的安全隐患，保证桥梁结图1桥梁全寿命监控系统构安全健康地进人下一个寿命阶段，并在桥梁事故多发阶段，如施工阶段和运

4、营阶段设置过程监范和业主使用要求；以施工监理监督施工，保证桥控系统，从过程着手，在施工阶段及时纠正桥梁施梁施工符合规范、设计要求；以施工监控指导施工错误，减少经济损失，在运营阶段提前预见桥梁工，保证桥梁安全竣工，且内力线形合理；在桥梁安全风险，进入检验评定程序，减少人民生命财产竣工后进行以荷载试验为主的竣工验收检验其承损失。桥梁全寿命监控系统如图1所示。载能力，保证竣工桥梁符合规范和设计要求；在桥以设计审查复核设计，保证设计符合国家规梁运营过程中进行实时监测，当监测结果显示结构出现异常时对其进行检测评定，以确定是加固收

5、稿日期：2010—10—29作者简介：滕小竹(1982一)，男，湖南人，硕士，助理工程师，从维修继续运营还是及时报废拆除，始终保证桥梁事桥梁设计工作。处于安全运营状态。我们把这一根据桥梁设计阶114管理施工城市道桥与防洪2011年3月第3期段一施工阶段一运营阶段一报废拆除等寿命过程继续使用，维修加固后使用，抑或报废拆除。设置的阶段成果检验和过程监控系统合称为桥梁1．4全寿命监控系统理论和一般设计复核、施工全寿命监控系统。监控和实时监测的区别1．1设计阶段全寿命监控系统不是原有建设程序与设计复设计阶段是桥梁寿命过程的起点

6、，也是决定核、施工监控、实时监测的简单相加，而是一个整桥梁结构状态的源头。设计审查检查设计是否安体：设计审查校核设计并供施工监控参考，施工监全可靠，是否符合国家相关规范要求。桥梁全寿命控依据施工工艺等实际情况更加细致地校核甚至监控系统理论认为，设计审查不仅仅在设计完成优化设计，同时其结果又为竣工荷载试验提供参后由设计审查单位进行，进入施工阶段后还需由考，施工监控得到的应力和线形等结果就是成桥施工监控单位依据施工实际情况进行再次校核，状态，在成桥状态已知的情况下，竣工荷载试验检甚至优化。对于一些造型新颖的桥型，由两方或多

7、验其薄弱位置，同时避免出现危险。以此评定出桥方进行复核，可以提高其可靠度。梁承载能力，为运营后可能出现的问题预告，通过1．2施工阶段运营阶段的实时监测和依据监测结果所做的维修桥梁全寿命监控系统理论认为，施工监控解养护，始终保持桥梁结构处于安全状态。这样，在决安全施工问题，并使桥梁内力和线形符合设计桥梁的整个寿命过程中，其应力等决定桥梁结构要求。尽管设计者在设计时已经考虑了施工中可健康状态的关键力学参量始终处于监控之中。能出现的情况，但是由于施工中出现的诸多不定在全寿命监控系统中，显示桥梁结构状态的因素，事先难以精确估计

8、，而且在实际施工过程中应力和线形等各种数据是传递而非静止和隔离由于施工误差，会使实际结构与原设计不符。所的，在施工监控阶段埋设测试仪器时，就提前考虑以，在施工中对桥梁结构进行监测，并根据监测结实时监i贝4的需求，这样代表桥梁结构状态一个个果对施工过程中的控制参数进行相应调整是十分参量数据，如变形数据、应力和索力由一个状态重要的。目